Estudo explora o papel dinâmico dos óxidos de ferro na preservação do carbono orgânico no fundo do oceano

A preservação do carbono orgânico em sedimentos marinhos tem sido uma questão fundamental que permanece obscura na compreensão do ciclo de carbono de longo prazo na Terra.

Recentemente, uma colaboração entre o grupo de pesquisa do Prof. Fengping Wang na Universidade Jiao Tong de Xangai e o Prof. Kai-Uwe Hinrichs no MARUM – Centro de Ciências Ambientais Marinhas e a Faculdade de Geociências da Universidade de Bremen obteve novos insights sobre o ciclo dinâmico do carbono orgânico ligado ao ferro em sedimentos do subsolo marinho, que foi publicado em Comunicações da Natureza.

Em escalas de tempo geológicas, a taxa de enterramento de carbono orgânico sedimentar exerce grande controle sobre as concentrações de oxigênio atmosférico e dióxido de carbono e, portanto, influencia substancialmente as condições ambientais da Terra. Em sedimentos marinhos, cerca de 20% do carbono orgânico está diretamente ligado a óxidos de ferro reativos (FeR).

Entretanto, o destino do carbono orgânico reativo ligado ao ferro (FeR-OC) em sedimentos submarinos e sua disponibilidade para microrganismos permanecem indeterminados.

Para estudar isso, a equipe reconstruiu registros contínuos de FeR-OC em dois núcleos de sedimentos do norte do Mar da China Meridional, abrangendo as zonas biogeoquímicas subóxicas a metânicas e atingindo uma idade máxima de cerca de 100.000 anos.

O estudo revela que na zona de transição sulfato-metano (SMTZ) com altas atividades microbianas, o FeR-OC é remobilizado durante processos de redução de ferro mediados por micróbios e, consequentemente, remineralizado por microrganismos. A energia produzida é capaz de sustentar uma fração substancial da vida microbiana na SMTZ, que tem cerca de um metro de espessura.

Com exceção da SMTZ, uma proporção relativamente estável do carbono orgânico total sobrevive aos processos de degradação microbiana como FeR-OC e é armazenada em sedimentos marinhos ao longo de períodos geológicos.

O Dr. Yunru Chen, primeiro autor do estudo, diz: “Isso significa que o reservatório global estimado de FeR-OC em sedimentos marinhos quaternários microbianamente ativos pode ser de 18 a 45 vezes maior que o reservatório de carbono atmosférico.”

Este estudo dá um passo crítico na avaliação da estabilidade do FeR-OC sedimentar em resposta a atividades microbianas pós-deposicionais e lança luz sobre seu ciclo dinâmico e persistência em sedimentos do subsolo marinho. Os resultados serão incorporados ao Ocean Floor Cluster of Excellence, que é coordenado no MARUM.